登陆注册
13540500000025

第25章 星球的谜团(8)

建造平房,因为建筑物的总重量不太大,所以,只要把砌墙的那部分地面刨开,剥离表层土,形成地基的槽沟,用打夯机把下面的土层夯实,或者铺垫一定厚度的三合土夯实就行了。而建造高层建筑就不能这么简单从事了。

在一座高大建筑物建造之前,为了摸清地下的土质情况,都要先进行钻探,还要对钻探取出的土样的成分、颗粒组成、密度等物理化学性能进行测试,求得各类土层单位面积所能承受的压力的数值。然后再由勘探设计人员提出地基处理的设计方案。

在建筑施工工地,如果留心观察就会发现,在砌筑墙体之前,施工人员根据设计要求要对地基进行各种不同的处理。有的是用打夯机夯实,有的要绑钢筋、浇灌混凝土,还有的是把钢筋混凝土预制的长桩打入地下……采用的方法虽然不同,但目的都是要使建筑物有一个完整、均匀、密实、坚固的基础,这样才能保证地上建筑物的稳固。

对一些重要的建筑物,勘测设计部门在建成使用之后,还要进行经常性的观测,一旦发现不正常的情况就立即通知建筑部门,相应地采取有针对性的补救措施。

地球水之谜

地球上为什么会有这么多水?这个问题可能不少人认为是从天上下雨、下雪掉下来的。但是也有人会有相反的说法,他们认为雨和雪是地面上的水蒸发带上去的,因而一直争论不休。事实上,上述两种说法都只是说了地球上水的运动和循环情况,而没有涉及事物的本质。那么地球上的水究竟是从哪里来的呢?通过人们对地球内部构造和物质成分的详细研究,目前已有越来越多的资料可以证明,它是从地球内部分异挤压出来的。其证据是:从现代火山活动中可以看出,几乎在每次火山喷发时总会有大量气体喷出,其中以水蒸气为主,约占75%以上,其数量之大十分惊人。如1906年意大利维苏威火山喷发时,喷出的水蒸气柱高达13多万米,并且在20小时内一直保持着这样的高度。又如美国阿拉斯加州卡特迈火山区的万烟谷,有上万个天然水蒸气喷气孔,平均每秒钟就可喷出97~645摄氏度的水蒸气和热水约23万立方米。这些现象说明在地球内部(地壳深部)确有大量原始水存在。从地下深处的岩浆成分来看,无不含有水分,并且越深形成的岩浆含水量也越高,例如经实验证明,在5千米深处岩浆中水的饱和度约为6%,在10千米深处,却达10%左右。从岩浆凝固结晶而成的火成岩来看,虽然都是一些坚硬的石头,但经化验表明,仍然含有一定数量的结晶水,并且常见有原始水的包裹体。从构成地球的原始物质——球粒陨石的成分来看,经人们研究发现,同样也含有一定水分,一般含水量为05%~5%,有些可达10%以上(如炭质陨石)。

上述事实充分说明了地球内部确实有水存在。但地球内部的水是如何跑到地球表面来的?要回答这个问题,得从地球的形成过程谈起。

原来由宇宙尘埃凝聚成地球时,作为宇宙物质之一的水同时被封存在地球的原始物质——球粒陨石中。由于当时地球雏形温度很高,原始物质均处在熔融状态,而且地球自转速度很快(例如,35亿年以前,地球的自转速度约为现在速度的6倍,即每天只有4小时),因此便产生重力离心分异,较重的物质趋向地球核部集中,较轻的物质便逐渐向外迁移,这样就慢慢形成了地球的地核、地幔、地壳三圈层构造。在地球圈层分异过程中,水是最轻的物质之一,并且活动性也最强,自然首先被移向地球外层。后来当外层这些富含水的熔融岩浆凝固成坚硬地壳时,含在岩浆中的水大部分就被挤压出来并向地球表面溢出,形成今天的大海大洋。不过,正如前面所说,30亿年前的古地球表面由于温度较高,因此挤压出来的水几乎都是水蒸气,在地球上空飘浮,直到后来地表温度降至100摄氏度以下时,浓厚的水蒸气才逐渐冷凝成水滴并开始大量向地面降落。越往后,大约到6亿年前左右,当地表温度降至30摄氏度左右(即与现在地表温度相当)时,挤出来的水大约99%都呈水滴状落到地表,这就是造成如今地球上那么多水的原因所在。

地热之谜

在内蒙古宁城县的一个山村里,有一口热水井,一年四季水温都在80摄氏度以上。当地村民杀猪、宰鸡褪毛时从不烧开水,把杀好的猪、鸡放在井水中泡上一阵儿,便可收拾褪毛了。现在,这个村的村民还办起一座没有烟囱的洗澡塘哩,用的就是这种自来热水。

那么,这口井的热水是谁“烧”的呢?原来,养育人类的地球内部蕴藏着极丰富的地热能。地热是火山、温泉、地震和地壳运动的主要能源。假设你能够乘坐“地下火箭”到地球内部去旅行的话,可千万别忘了带上防热器材。因为,向地球内部行进的过程中,最初的30米,温度变化还不怎么大,再往前走可就不行了,每前进100米,温度一般要升高3摄氏度。当前进到2000至2500米的时候,温度大约就有80摄氏度了。当到达30多千米的地方,那里的温度可达1000~1300摄氏度,石头都被融化了。继续往前走,温度可达4000摄氏度以上。当穿过500千米的厚度,才算过了增温区。看!地球不就是巨型大锅炉吗?据推算,地球地热总蕴藏量,约为地球上煤炭总能量的17亿万倍。

地球内部为什么有那么高的温度呢?巨大的热量又是从哪里来的?冰冻三尺,非一日之寒。今天地球内部巨大的热量是地球在漫长的演变过程中积累起来的。地热主要来源有放射性热、地球转动热和化学反应热等。而地壳导热率又很低,特别是地下50至100千米的深度导热率最低,厚厚的像锅炉外壳,把地球内部的热量给封住了。火山、温泉是从地壳裂缝泄露出来的地热形成的。但是,火山、温泉和地表带出、散发的热量还不到地球放射性产热总量的一半,大部分储存在地球内部,并使温度不断升高。

地热是取之不尽、用之不竭的大热库,是人类极其丰富的宝贵资源。它吸引着世界各国去开发利用,1904—1913年,意大利在拉德雷洛地热田,建成了世界上第一座地热发电站,功率为250千瓦。在我国地热资源也有着极其广阔的发展前景,目前,我国地质工作者已勘探的地热田(区)共计有40个,已发现天然露头温泉2600多处,人工热水露头130处。地热利用已从医疗、旅游业扩大到农业温室、水产养殖、民用采暖、工业加工等方面。我国第一座地热发电站于1970年在广东省丰顺县的邓屋地热区落成,其功率为100千瓦。1971—1975年,在湖南省宁乡县灰汤地热区建成我国第二座地热发电站,功率为300千瓦。1977年在西藏羊八井、台湾宜兰县清水地热区各建成一座地热发电站,功率分别为1000千瓦和1500千瓦。

地下世界之谜

人生活在地上,在地上居住,在地上行走,在地上进行各种活动。地面上的东西看得见,摸得着。可是,地下是什么样子,地下都有什么东西呢?

在古代,人们没有探索地下奥秘的科学手段,只能凭借着想象,编造出许多带有神秘色彩的、关于“地下世界”的传说,绘声绘色地描述“地下王国”引人入胜的情景。

随着科学技术的进步和生产水平的提高,人类的活动已经扩展到了地下:修建地下铁道、地下厂房、地下仓库、地下街道,开挖矿井、从地下采矿,用钻机打井,从地下取水,开采地下的石油和天然气。

虽然这样,我们对地下的情况还是很不了解。“天高地厚”“莫测高深”嘛!科学家的研究告诉我们,地球的平均半径是6371千米。相比之下,人类触摸到的地壳还是很浅很浅的。一般矿井只有几百米深,石油钻井最深,也就是几千米。苏联有一口世界上最深的地质钻井,到1984年也才打到1200多米,只有地球半径的六百分之一。如果把地球比作一个苹果,1200多米的深钻井只不过是钻透了苹果皮,再下边的情况目前人类还是不清楚。

人类是不会向困难低头的,人类的智慧能够揭示出物质世界的各种奥秘,其中也包括地壳深部的奥秘。

科学家发现,地震波能够向四面八方传播,有的可以一直传到地心。地震波在传播过程中,碰到不同物质的时候,就会有不同的反射和折射,用仪器把这些记录下来,再进行分析研究,就可以推知地下物质的状态和分布情况。

科学家们用人工爆破产生的地震波,以及磁力、重力、电力、放射性勘探等各种方法,研究地下的情况,并且利用人造卫星拍摄的地下红外线辐射照片来分析地下的情况。

根据研究的结果,科学家指出,地球内部可以分成几个圈层。最外边一层叫地壳,也叫岩石圈,是由各种岩石组成的固体硬壳,它的厚度在大陆上厚30到70千米,海洋底部只有5到15千米。地壳表面几十米的薄层叫风化层,它的上部是可以生长植物的土壤层。人类的各种活动基本上就是在地壳表面进行的。

岩石圈的下部是地幔,也叫中间层,它的厚度约2900千米。这一层的温度大约有1200~2000摄氏度,压强有100多万个大气压。这里的物质是一种过热状态下的固态物质,但是只要压力减小到一定程度,它就会变成能流动的岩浆。在强大压力作用下,如果岩浆沿着地壳的裂隙喷出地面,就是火山爆发。

地幔下部就是地球的核心部分,叫地核。它的半径有3400多千米,可以分成外核、内核两部分。外核厚约1600千米,是液态的。内核主要是由相对密度较大、带磁性的铁和镍组成的,又叫“铁镍核心”。这一层密度大,温度高,估计温度可达5000摄氏度,压强达到300多万个大气压。

地下油之谜

衣服上滴了油污,可以用汽油把它洗掉。有的人家里用煤油炉或柴油炉烧水做饭,没有用上电灯以前,不少家庭是用煤油灯照明。出门旅行、运输货物,要用汽车、拖拉机、飞机,它们用的燃料是汽油或柴油。汽油、柴油、煤油都是从石油里提炼出来的。就连我们穿的某些化纤衣服和不少日用品,也是以石油为原料,经过提炼加工制成的。现代化生产离不开石油,人们在生活中也要处处和石油打交道。

人们都知道,石油是从地下开采出来的。可是地下哪儿来这么多“油”呢?

原来,石油是古代动植物的遗体变成的。石油是由占97%到99%的碳、氢两种元素和少量的氧、硫、氮等元素组成的复杂碳氢化合物。科学家经过反复的实验,证明石油是由有生命的有机物转化成的,也就是说是由动植物的遗体变成的。

煤是由古代的树木变成的,石油是由古代动植物遗体变成的,它们形成的过程是不是一样呢?确实有许多相同的地方,比如要有适合生物大量繁殖的自然环境,也要有水或泥沙把堆积的生物遗体覆盖起来,要有细菌帮助有机物分解,地壳还要下沉,把有机物送到地下提供的高温高压的环境里。可是它们又有很不相同的地方:煤是主要由碳元素组成的固体,而石油却是一种液态的复杂化合物。

石油既然是液体,就会到处流动,哪儿有缝往哪儿钻。如果石油没有个汇聚积存的地方,人们要想寻找和开采它就困难了。可是石油也有它“聚居”的地方。

地壳变动的时候,水平的岩层受到挤压,有的地方会向上拱起来,四周低,中间高,就像一口倒扣着的锅,这里就成了石油的“家”。

石油滴随着水在地下的孔隙里移动。如果这口“倒扣的大锅”下边是孔隙很多的砂岩、石灰岩,而形成“大锅”的岩石是密实的页岩或泥岩,石油滴进到这里就出不去了。因为石油比水轻,会漂浮到上边去,下边的水托住它,上面和两侧不透水的岩层挡住去路,它流不出去,被扣在大锅里,越聚越多,这里就成了石油聚居的窝,也就是形成了石油矿藏。这种能存贮石油的“大锅”可大得很,往往高几十米,几百米,纵横几千米,而且常常位于地下几千米的深处。

有人可能会问,生成这么多石油那得要有多少生物才成啊?要知道,石油和煤一样,是经过几千万年甚至几万万年才形成的。从地球上开始出现大量的生物以来,已经有好几亿年,各种生物不知繁殖了多少万代;而生成现在地球里这些石油,只需要那些有机物的几百万分之一就够了。

同类推荐
  • 影响中国学生的经典成语故事之一

    影响中国学生的经典成语故事之一

    成语是语言中经过长期使用、锤炼而形成的固定短语,它是比词的含义更丰富而语法功能又相当于词的语言单位,而且富有深刻的思想内涵,简短精辟易记易用。并常常附带有感情色彩,包括贬义和褒义,当然,也有中性的。“影响中国学生的经典成语故事”汇集了众多的成语,详细地讲解了其释义及相关出处,使读者在增长知识的基础上、享受阅读带来的乐趣。
  • 智力闯关西游记(第4集)

    智力闯关西游记(第4集)

    古老的《西游记》故事加入现代生活元素,重新设计的故事情节,让几百年前的故事犹如发生在你的身边……《智力闯关西游记》犹如一个“现代版西游记作战沙盘”,请你参与故事的设计和问题的解决。英雄和魔鬼与你纠缠在一起,你们之间会发生一件件好玩而有趣的事情,比一比,谁更聪明?谁更智慧?
  • 中外智谋故事(中国儿童课外必读)

    中外智谋故事(中国儿童课外必读)

    《中外智谋故事》精心挑选了古今中外闪烁着智慧之光的各类故事。它们有着曲折生动的情节、栩栩如生的人物、幽默风趣的语言、耐人寻味的寓意。在我们的成长过程中,这些美好的故事将会一直陪伴在我们左右,影响我们的生活,让我们受益一生。
  • 学生最喜欢的科普书:来自天外的不明飞行物体

    学生最喜欢的科普书:来自天外的不明飞行物体

    UFO是一种被公开报道出来的人们对某些自然现象的主观感受。包括在天空中看到的物体或光,或者在陆地上的外观、轨迹和基本的动态和发光表现。这些现象无法用逻辑的、常规的方法来解释,它们不仅迷惑了最初的发现者,而且连相应领域的专家在经过对可靠证据的仔细检查之后也无法对那些现象作出一个明确的解释。
  • 细节决定人生

    细节决定人生

    励志就是勉励自己勤奋向学,集中心思致力于某种事业。志,就是心愿所往,心之所向,是未表露出来的长远的打算。汉代班固《白虎通·谏诤》里“励志忘生,为君不避丧生”的话,讲的就是这个意思。励志是一门学问,这门学问应该从小学起,终生不辍。
热门推荐
  • 至神

    至神

    一个普通少年,因为母亲之仇而杀人血恨,最后迫的离家出走。在机缘之下,结识了一位修道奇人,更拜于其门下,慢慢的开如了修真的路程。这里,讲的是少年凌晨,最终以心入道,直至成神的故事。
  • 分手情人:初恋不约

    分手情人:初恋不约

    六年后,再次重逢,他开始对她死缠烂打,她却无意纠缠。心早就被伤透,已不知情为何物。她说,你对我只有占有欲,根本没有爱!真的吗?回到最初,到底是谁先爱的谁?
  • 四牌楼

    四牌楼

    《诗经?扬之水》扬之水,白石凿凿。素衣朱襮,从子于沃。既见君子,云何不乐?扬之水,白石皓皓。素衣朱绣,从子于鹄。既见君子,云何其忧?扬之水,白石粼粼。我闻有命,不敢以告人。这首动人的情诗就诞生于几千年前的曲沃。在这块沃野千里,曲水蜿蜒、丰饶的土地上,不仅有唐叔虞的开国、晋文公的霸业,改天换地的三家分晋,更有那千千万万黎民百姓几千年的汗水和泪水。本书所讲述的就是这样一个挣扎于人世间妈妈的悲惨故事、一个动人心魄的爱情故事。
  • 幽冥是个江湖

    幽冥是个江湖

    这是一个发生在魔教却无关江湖的故事。这是一个发生在另一个世界却处处江湖的故事。——有人的地方就有江湖。谁说没有人,就没有江湖?在那个妖魔鬼怪聚集的地方,我们同样在江湖里飘啊飘~~情节虚构,切勿模仿
  • 鬼怪都市

    鬼怪都市

    孔子曰:物老为怪。这句话的意思大概是说,东西存在的年代越久,就越容易出事。所以身为古董贩子这种高危职业中的一员,我时刻都保持着警惕。不想人倒霉还真喝凉水都塞牙,自从收了对翡翠貔貅后,碰见只倒霉女鬼,这些破事就没完没了了……
  • 话说南疆 画说南疆

    话说南疆 画说南疆

    维吾尔族所居住的新疆南部(简称南疆),处在亚洲的腹地,这里多荒山和大漠,四季有酷暑和风暴,在很多内陆及沿海的人看来是贫脊恶劣的。但是,维吾尔人在这里生活了上千年,他们体格健壮,相貌堂堂,男子英俊豪放,女子美丽聪慧,老人鹤发童颜,儿童活泼健康。他们在这块土地上创造了发达的民族文化,有四季不断的节日,有丰富多彩的艺术和传统。有风味独特的美食,更有亘古不断的欢笑……
  • 千手千眼观世音菩萨治病合药经

    千手千眼观世音菩萨治病合药经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 绝世巅峰之神

    绝世巅峰之神

    昔日的天才,功力全废,沦为废物。一次机缘,得奇书重修,从此海空凭鱼跃,天高任鸟飞。且看叶枫如何神挡杀神,魔挡杀魔,一步一步登上巅峰
  • 解梦1001

    解梦1001

    本书以心理学家的研究成果为基础——包括荣格对梦里隐藏的原型的解析和弗洛伊德对人类本能的解析。从飞翔、奔跑,到电脑、蝴蝶、火山,本书解析了1001种梦的元素和符号,学会自己解梦吧!
  • 军少宠妻:上将的明星老婆

    军少宠妻:上将的明星老婆

    她不过是和闺密亲近了点就被人认为是les。为了证明自己,她强吻了他。他是权利无边的上将,黑暗的代表,他把她禁锢在身旁“你吻完了,该我了”。她是不受训的野马,他是喜欢挑战的牧人。“上将,我们就看看谁先爱上谁吧”“好”赌约生成,怎知她早已陷入爱情的阴谋。三年后,她逃离,他追寻。他说,和你说了很多,只差我爱你。